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《吉林大学》 2017年
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水稻钵苗移栽机分秧装置研究

刘思勍  
【摘要】:采用钵苗移栽技术可以对水稻秧苗的根部做到充分的保护,进而在栽植过程中提高其成活率,减少二次补种,增加水稻的产出比。分秧装置作为水稻钵苗移栽机的核心工作部件,其性能将直接决定水稻秧苗栽植质量的高低。目前国内对于分秧装置的研究虽然取得了一定的研究成果,但是其结构设计普遍较为复杂,影响了作业的可靠性。因此研制出一种结构简单、工作可靠的分秧装置对实现水稻种植机械化的推广具有重要意义。针对分秧装置现阶段存在的问题,以一种新型高分子材料育秧盘为出发点,采用了数学建模与运动学仿真相结合的方法,对其进行了重新设计与优化。主要研究内容如下:(1)研究了国内外水稻钵苗移栽机分秧装置的发展现状,分析了各种分秧装置的优缺点并进行归纳与总结,进而确定了本文的研究目标。(2)从仿生学的角度出发研究了分秧装置的工作原理,在此基础上构建了一种对秧苗具有保护作用的工作轨迹;针对该轨迹设计了两种分秧装置,并在比较后确定了采用其中一种具有较高可靠性的分秧装置作为研究对象进行后续研究。(3)建立了该分秧装置的数学模型;从正交试验的角度出发,应用人机交互的方法,结合水稻栽植的农艺要求对分秧装置的参数进行了优化,分析了各参数对轨迹位姿的影响,并最终确定了一组参数以对分秧装置进行后续的研究。(4)应用解析法建立了椭圆齿轮齿廓的数学模型,分析了其无法生成齿根的原因,从类比的思想出发对解析法建立椭圆齿轮齿廓的方法进行了改进,并研究了该方法对齿根弯曲应力的影响;分析了椭圆齿轮的固有特性及离心率对其影响。(5)建立了分秧装置的三维样机模型并进行了运动学仿真,分析了其在取秧点及插秧点的运动学特性,证明其可以满足水稻秧苗栽植的农艺要求;进行了实体样机的试制与试验,再次证明了该方案的可行性。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S223.9

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